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2008年 第37卷 第4期
2008, 37(4): 481-484.
摘要:
由重复器、交织器、组合器和广义累加器组成的广义系统RA码,采用低密度奇偶校验码(LDPC码)的置信传播译码时,码性能受稀疏校验矩阵的小环影响大,而稀疏校验矩阵由编码器的结构决定。该文根据置信传播译码的无环要求,通过重复器、交织器、组合器和广义累加器的联合优化设计,给出了无4环的广义RA码的奇偶校验矩阵设计方法。研究结果显示,该方法实现简单,实用性强,设计的广义RA码编码增益大。
由重复器、交织器、组合器和广义累加器组成的广义系统RA码,采用低密度奇偶校验码(LDPC码)的置信传播译码时,码性能受稀疏校验矩阵的小环影响大,而稀疏校验矩阵由编码器的结构决定。该文根据置信传播译码的无环要求,通过重复器、交织器、组合器和广义累加器的联合优化设计,给出了无4环的广义RA码的奇偶校验矩阵设计方法。研究结果显示,该方法实现简单,实用性强,设计的广义RA码编码增益大。
2008, 37(4): 485-488.
摘要:
提出了在频率选择性信道下使用多天线分集接收的多载波码分多址(MC-CDMA)系统上行链路中基于遗传算法(GA)的多用户检测。针对三种不同的代价函数,研究了两种不同的个体选择机制对GA多用户检测的性能影响。代价函数分别为各个天线分支接收信号与估计信号的对数似然函数(LLF)、误差平方和相位误差平方。仿真分析表明:在相同代价函数下,基于Pareto优化准则的个体选择机制要优于按线性合并准则的个体选择机制;在相同个体选择机制下,基于相位误差平方的代价函数的误比特率性能和抗远近性能要优于基于LLF和误差平方的代价函数。
提出了在频率选择性信道下使用多天线分集接收的多载波码分多址(MC-CDMA)系统上行链路中基于遗传算法(GA)的多用户检测。针对三种不同的代价函数,研究了两种不同的个体选择机制对GA多用户检测的性能影响。代价函数分别为各个天线分支接收信号与估计信号的对数似然函数(LLF)、误差平方和相位误差平方。仿真分析表明:在相同代价函数下,基于Pareto优化准则的个体选择机制要优于按线性合并准则的个体选择机制;在相同个体选择机制下,基于相位误差平方的代价函数的误比特率性能和抗远近性能要优于基于LLF和误差平方的代价函数。
2008, 37(4): 489-492.
摘要:
在非协作信息侦测情况下,提出了一种实用的直接序列扩频(DS-SS)通信信号PN码序列的快速盲估计方法。该方法根据DS-SS基带信号的特点,首先采用二阶循环统计量估计PN码周期,然后利用分段互相关平均估计PN码同步始点;并在准确预估计这2个参数的基础上,将接收信号以PN码周期分成多个时段,利用多重互相关方法估计PN码序列。理论分析与仿真表明,该方法在截获信号信噪比很低的情况下有很好的估计性能,且无需任何先验知识,对PN码码型也没有任何限制,是一种有效的快速盲估计方法。
在非协作信息侦测情况下,提出了一种实用的直接序列扩频(DS-SS)通信信号PN码序列的快速盲估计方法。该方法根据DS-SS基带信号的特点,首先采用二阶循环统计量估计PN码周期,然后利用分段互相关平均估计PN码同步始点;并在准确预估计这2个参数的基础上,将接收信号以PN码周期分成多个时段,利用多重互相关方法估计PN码序列。理论分析与仿真表明,该方法在截获信号信噪比很低的情况下有很好的估计性能,且无需任何先验知识,对PN码码型也没有任何限制,是一种有效的快速盲估计方法。
2008, 37(4): 493-496.
摘要:
由于Chirp信号瞬时频率的估计易受噪声影响,该文利用K-L正交分解,提出了一种降低Chirp信号噪声的方法。K-L正交分解将噪声平均分配到各正交分量,而将信号主要集中在某一最大分量,从而提高信噪比。数学分析和仿真结果同时表明,该方法能降低信号噪声,改善信噪比达6 dB,使瞬时频率估计更为准确。最后,结合Chirp信号自相关函数的特性,对该方法的应用做了进一步的推广。
由于Chirp信号瞬时频率的估计易受噪声影响,该文利用K-L正交分解,提出了一种降低Chirp信号噪声的方法。K-L正交分解将噪声平均分配到各正交分量,而将信号主要集中在某一最大分量,从而提高信噪比。数学分析和仿真结果同时表明,该方法能降低信号噪声,改善信噪比达6 dB,使瞬时频率估计更为准确。最后,结合Chirp信号自相关函数的特性,对该方法的应用做了进一步的推广。
2008, 37(4): 497-499,507.
摘要:
针对连续相位调制解调端过于复杂的问题,提出了一种新的网格编码连续相位调制方案。该方案通过在连续相位调制前对信号进行预编码,消除了采用与QPSK类似的方式对CPM信号进行正交解调时所引入的错误倍增对维特比译码性能的影响。接收端先对信号进行正交解调,解调后的结果送入与调制端编码网格相匹配的维特比译码器进行网格译码,恢复出发送的原始数据。仿真结果表明,加入预编码后误比特率为10-5时所需的Eb/N0比不加预编码时减小了1 dB。
针对连续相位调制解调端过于复杂的问题,提出了一种新的网格编码连续相位调制方案。该方案通过在连续相位调制前对信号进行预编码,消除了采用与QPSK类似的方式对CPM信号进行正交解调时所引入的错误倍增对维特比译码性能的影响。接收端先对信号进行正交解调,解调后的结果送入与调制端编码网格相匹配的维特比译码器进行网格译码,恢复出发送的原始数据。仿真结果表明,加入预编码后误比特率为10-5时所需的Eb/N0比不加预编码时减小了1 dB。
2008, 37(4): 500-503.
摘要:
在介绍空时/时频调制(ST-TFSK)系统原理的基础上,该文推导了在接收端已知相对时延条件下的非相干ML判决度量,讨论了在接收端未知相对时延条件下信噪比与系统误码率性能的关系,并将其结果与空时/频移键控(ST-FSK)系统的情形相比较。理论分析和仿真结果表明:低信噪比弱化了相对归一时延对ST-TFSK系统可靠性的影响;ST-TFSK系统对相对归一时延的敏感性弱于ST-4FSK系统。
在介绍空时/时频调制(ST-TFSK)系统原理的基础上,该文推导了在接收端已知相对时延条件下的非相干ML判决度量,讨论了在接收端未知相对时延条件下信噪比与系统误码率性能的关系,并将其结果与空时/频移键控(ST-FSK)系统的情形相比较。理论分析和仿真结果表明:低信噪比弱化了相对归一时延对ST-TFSK系统可靠性的影响;ST-TFSK系统对相对归一时延的敏感性弱于ST-4FSK系统。
2008, 37(4): 504-507.
摘要:
未来的移动通信系统要求提供的数据传输速率将高达100 Mb/s以上,支持的业务也将从语音业务扩展到多媒体业务(包括实时的流媒体业务)。该文提出采用m序列的不同循环移位来构建CCSK序列,并在前导CAZAC序列上叠加CCSK序列,以用于隐含承载接入信息。为了减少两个序列之间的相互影响,调整两种序列之间的能量比例以及采用干扰消除,将显著提高两种序列的检测性能。
未来的移动通信系统要求提供的数据传输速率将高达100 Mb/s以上,支持的业务也将从语音业务扩展到多媒体业务(包括实时的流媒体业务)。该文提出采用m序列的不同循环移位来构建CCSK序列,并在前导CAZAC序列上叠加CCSK序列,以用于隐含承载接入信息。为了减少两个序列之间的相互影响,调整两种序列之间的能量比例以及采用干扰消除,将显著提高两种序列的检测性能。
2008, 37(4): 508-510,514.
摘要:
从场的观点出发,利用"反应"概念并结合互易定理严格证明了接收天线可以等效为传统基于开路电压的等效模型,并指出了当电场分别与接收模式下和发射模式下的电流作反应时,将得到不同的等效电路参数;结合偶极子天线的数值例子,说明了传统的开路电压模型在接收系统的分析中更为方便、合理。
从场的观点出发,利用"反应"概念并结合互易定理严格证明了接收天线可以等效为传统基于开路电压的等效模型,并指出了当电场分别与接收模式下和发射模式下的电流作反应时,将得到不同的等效电路参数;结合偶极子天线的数值例子,说明了传统的开路电压模型在接收系统的分析中更为方便、合理。
2008, 37(4): 511-514.
摘要:
提出一种基于修正共轭梯度算法的恒模(MCG-CMA)盲干扰抑制算法,该算法将修正共轭梯度方法引入到恒模算法中,克服了传统恒模算法收敛缓慢、LS-CMA运算量大的缺点,保留了较好的计算复杂度和数值稳定性,理论推导了算法失调量的显式表达式。仿真结果表明该算法不需要波达方向估计,与传统的LS-CMA算法、SCG-CMA算法相比,具有较好的收敛性能和输出信干噪比(SINR)。
提出一种基于修正共轭梯度算法的恒模(MCG-CMA)盲干扰抑制算法,该算法将修正共轭梯度方法引入到恒模算法中,克服了传统恒模算法收敛缓慢、LS-CMA运算量大的缺点,保留了较好的计算复杂度和数值稳定性,理论推导了算法失调量的显式表达式。仿真结果表明该算法不需要波达方向估计,与传统的LS-CMA算法、SCG-CMA算法相比,具有较好的收敛性能和输出信干噪比(SINR)。
2008, 37(4): 515-518.
摘要:
减少位置管理信令开销是PCS网络中非常重要的一环,隐含注销算法是用户改变位置区时,原数据库VLR不执行注销。传统隐含注销算法有以下问题:(1) VLR记录可能无效,需大容量VLR;(2) VLR维护困难;(3)大量用户访问已满VLR时,系统将产生大量额外登记开销。针对传统隐含注销算法的问题,该文提出了一种新的隐含注销方案,数据库定期删除已离开用户的记录,从而限制无效记录对VLR空间的占用,根据仿真和实际运营情况,提出的方案具有很强的可行性。
减少位置管理信令开销是PCS网络中非常重要的一环,隐含注销算法是用户改变位置区时,原数据库VLR不执行注销。传统隐含注销算法有以下问题:(1) VLR记录可能无效,需大容量VLR;(2) VLR维护困难;(3)大量用户访问已满VLR时,系统将产生大量额外登记开销。针对传统隐含注销算法的问题,该文提出了一种新的隐含注销方案,数据库定期删除已离开用户的记录,从而限制无效记录对VLR空间的占用,根据仿真和实际运营情况,提出的方案具有很强的可行性。
2008, 37(4): 519-522.
摘要:
针对WDM网状网中业务量矩阵不确知情况下(hose业务模型)的鲁棒资源配置问题,进行了抗毁设计,采用专用通道保护策略,网络设计的优化目标为全网代价最小。提出了DPP-MRU和DPP-MST两种启发式算法,并通过计算机仿真分析,从两种算法在USANET-hose和ITANET-hose模型下的全网代价比较,证实了最大资源利用率算法具有较小的全网代价。
针对WDM网状网中业务量矩阵不确知情况下(hose业务模型)的鲁棒资源配置问题,进行了抗毁设计,采用专用通道保护策略,网络设计的优化目标为全网代价最小。提出了DPP-MRU和DPP-MST两种启发式算法,并通过计算机仿真分析,从两种算法在USANET-hose和ITANET-hose模型下的全网代价比较,证实了最大资源利用率算法具有较小的全网代价。
2008, 37(4): 523-526.
摘要:
为了求解覆盖网络中最优组播服务节点MSN组合问题,提出一种基于混合实数编码的遗传算法(HRCGA)。采用实数编码方式对MSN组合进行编码,利用K-medoids聚类距离算子进行节点相似性度量,并根据MSN的实际特点,构造含有惩罚因子的适应度函数,限制不良个体参与进化。同时,针对标准遗传算法SGA局部搜索能力弱的特点,HRGCA引入个体进化控制策略。理论分析和仿真结果表明,该算法有效克服了传统K-medoids算法易陷入局部极小值、对初始中心选值敏感的问题。通过与传统SGA的仿真结果对比,HRCGA进一步提高了MSN组合全局寻优能力。
为了求解覆盖网络中最优组播服务节点MSN组合问题,提出一种基于混合实数编码的遗传算法(HRCGA)。采用实数编码方式对MSN组合进行编码,利用K-medoids聚类距离算子进行节点相似性度量,并根据MSN的实际特点,构造含有惩罚因子的适应度函数,限制不良个体参与进化。同时,针对标准遗传算法SGA局部搜索能力弱的特点,HRGCA引入个体进化控制策略。理论分析和仿真结果表明,该算法有效克服了传统K-medoids算法易陷入局部极小值、对初始中心选值敏感的问题。通过与传统SGA的仿真结果对比,HRCGA进一步提高了MSN组合全局寻优能力。
2008, 37(4): 527-529.
摘要:
对正交频分复用(OFDM)系统的同步算法进行了研究。提出了一种基于循环前缀和虚载波的联合算法。该算法不需要辅助数据,降低了系统冗余度。该算法首先根据循环前缀的特点,用ML算法完成符号同步和小数频偏估计;其次根据虚载波的位置偏移得到整数频偏估计。仿真表明,该算法能够实现符号同步和大范围的频偏估计、计算复杂度低、系统冗余度小,并且可用于快同步。
对正交频分复用(OFDM)系统的同步算法进行了研究。提出了一种基于循环前缀和虚载波的联合算法。该算法不需要辅助数据,降低了系统冗余度。该算法首先根据循环前缀的特点,用ML算法完成符号同步和小数频偏估计;其次根据虚载波的位置偏移得到整数频偏估计。仿真表明,该算法能够实现符号同步和大范围的频偏估计、计算复杂度低、系统冗余度小,并且可用于快同步。
2008, 37(4): 530-533.
摘要:
提出了一种适用于无线自组织网的多优先级接纳控制(admission control)方案。基于单跳自组织网络的带宽分配,推导了带宽预测函数和保证已接入流服务质量(QoS)的带宽上限值,为不同接入等级的业务提供接纳控制。该方案能保证网络中实时业务流的QoS,防止由于流数的增加导致QoS降级,同时也保证尽力而为业务能分享信道的剩余带宽。仿真结果验证了接纳控制方案的有效性。
提出了一种适用于无线自组织网的多优先级接纳控制(admission control)方案。基于单跳自组织网络的带宽分配,推导了带宽预测函数和保证已接入流服务质量(QoS)的带宽上限值,为不同接入等级的业务提供接纳控制。该方案能保证网络中实时业务流的QoS,防止由于流数的增加导致QoS降级,同时也保证尽力而为业务能分享信道的剩余带宽。仿真结果验证了接纳控制方案的有效性。
2008, 37(4): 534-537.
摘要:
为了在广播中避免产生广播风暴,提出了能量自适应转发的泛洪广播算法。该算法使用自适应调节转发概率的方法来减少信息不必要的重传,通过剩余能量最高的邻节点进行转播,减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞,有效抑制了泛洪。分析和仿真表明自适应广播策略比传统的泛洪方法具有明显的优越性,提高了传输成功率。
为了在广播中避免产生广播风暴,提出了能量自适应转发的泛洪广播算法。该算法使用自适应调节转发概率的方法来减少信息不必要的重传,通过剩余能量最高的邻节点进行转播,减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞,有效抑制了泛洪。分析和仿真表明自适应广播策略比传统的泛洪方法具有明显的优越性,提高了传输成功率。
2008, 37(4): 538-540,555.
摘要:
为了找到角锥喇叭天线在主瓣某一范围内使场的相位保持相对恒定的等效相位中心,提出了一种确定角锥喇叭天线等效相位中心的分析方法。该方法通过采用角锥喇叭的简化模型对角锥喇叭天线远区辐射场进行分析,利用该移动参考点法计算和分析了角锥喇叭E面和H面的相位中心和等相位面宽度,得出了角锥喇叭的相位中心、等相位面宽度与等相位面的相位偏差之间的关系。
为了找到角锥喇叭天线在主瓣某一范围内使场的相位保持相对恒定的等效相位中心,提出了一种确定角锥喇叭天线等效相位中心的分析方法。该方法通过采用角锥喇叭的简化模型对角锥喇叭天线远区辐射场进行分析,利用该移动参考点法计算和分析了角锥喇叭E面和H面的相位中心和等相位面宽度,得出了角锥喇叭的相位中心、等相位面宽度与等相位面的相位偏差之间的关系。
2008, 37(4): 541-544.
摘要:
由于非合作的机动多目标相对于雷达射线的姿态是时变的,而且目标间可能存在相对运动,给逆合成孔径雷达(ISAR)成像造成较大的困难。当多目标间存在相对运动时,直接利用常规补偿方法通常得不到满意的结果。该文建立了目标相对运动的模型,分析了相对运动对成像的影响,提出了一种新的相对运动补偿算法。该算法对存在相对运动的目标在距离上利用Keystone变换进行分离,提取相对运动目标的回波,分别利用Autoclean算法进行运动补偿。模拟和实测数据的成像结果表明,该算法是可行的。
由于非合作的机动多目标相对于雷达射线的姿态是时变的,而且目标间可能存在相对运动,给逆合成孔径雷达(ISAR)成像造成较大的困难。当多目标间存在相对运动时,直接利用常规补偿方法通常得不到满意的结果。该文建立了目标相对运动的模型,分析了相对运动对成像的影响,提出了一种新的相对运动补偿算法。该算法对存在相对运动的目标在距离上利用Keystone变换进行分离,提取相对运动目标的回波,分别利用Autoclean算法进行运动补偿。模拟和实测数据的成像结果表明,该算法是可行的。
2008, 37(4): 545-548.
摘要:
根据Neyman-Pearson (NP)准则,利用广义似然比检验方法,给出了未知参数多项式相位信号的最优检测器。在相位多项式次数分别为1或2时,周期图、chirp傅里叶变换检测即为对应的最优检测器。推导了检验统计量的概率密度函数以及虚警概率和检测概率,揭示了多项式相位信号检测中信号能量噪声比、信号参数空间中搜索点数、虚警概率和检测概率之间的关系。仿真结果验证了理论分析的有效性。
根据Neyman-Pearson (NP)准则,利用广义似然比检验方法,给出了未知参数多项式相位信号的最优检测器。在相位多项式次数分别为1或2时,周期图、chirp傅里叶变换检测即为对应的最优检测器。推导了检验统计量的概率密度函数以及虚警概率和检测概率,揭示了多项式相位信号检测中信号能量噪声比、信号参数空间中搜索点数、虚警概率和检测概率之间的关系。仿真结果验证了理论分析的有效性。
2008, 37(4): 549-551.
摘要:
在PD雷达中距离和速度模糊不可避免,为解模糊需要发射多重频脉冲串。该文引入一种高效的模糊分辨新算法,运算简单、计算量小、精度高、易于实时处理。利用该算法在实现模糊分辨的同时能获得好的估计性能。设计实例及数字实验说明了该方法的正确性和有效性。该算法也可用于欠采样、多基线干涉仪测向或其他类似系统进行频率、方向等参数的模糊分辨。
在PD雷达中距离和速度模糊不可避免,为解模糊需要发射多重频脉冲串。该文引入一种高效的模糊分辨新算法,运算简单、计算量小、精度高、易于实时处理。利用该算法在实现模糊分辨的同时能获得好的估计性能。设计实例及数字实验说明了该方法的正确性和有效性。该算法也可用于欠采样、多基线干涉仪测向或其他类似系统进行频率、方向等参数的模糊分辨。
2008, 37(4): 552-555.
摘要:
在TCAS系统中,到达最接近点的时间Tau、HMD和VMD是描述空中碰撞物理过程的主要参数,利用该组参数能够完整地描述TCAS系统的防撞机制。该文通过对到CPA时间的近似,引入对Tau时间的物理解释;并通过坐标变换,采用本机和入侵飞机的相对距离、相对距离变化率和相对距离加速度推导出了HMD的数学表达式;分析了工程实际应用中的修正模型。
在TCAS系统中,到达最接近点的时间Tau、HMD和VMD是描述空中碰撞物理过程的主要参数,利用该组参数能够完整地描述TCAS系统的防撞机制。该文通过对到CPA时间的近似,引入对Tau时间的物理解释;并通过坐标变换,采用本机和入侵飞机的相对距离、相对距离变化率和相对距离加速度推导出了HMD的数学表达式;分析了工程实际应用中的修正模型。
2008, 37(4): 556-557,605.
摘要:
采用离子簇模型,通过分析配体轨道和旋轨耦合作用的贡献,建立了改进的3d1离子在四角畸变八面体中电子顺磁共振(EPR)参量的微扰公式,能级间距可由重叠模型和局部结构数据给出。将该公式应用于锐钛矿(TiO2)中填隙V4+离子的EPR谱,讨论了配体轨道和旋轨耦合作用以及共价效应对EPR参量的贡献。理论结果与实验符合得很好,且比前人的计算,尤其是g//和A//有明显的改进,说明对这类共价性较强的体系,配体轨道和旋轨耦合作用的贡献不能忽略。
采用离子簇模型,通过分析配体轨道和旋轨耦合作用的贡献,建立了改进的3d1离子在四角畸变八面体中电子顺磁共振(EPR)参量的微扰公式,能级间距可由重叠模型和局部结构数据给出。将该公式应用于锐钛矿(TiO2)中填隙V4+离子的EPR谱,讨论了配体轨道和旋轨耦合作用以及共价效应对EPR参量的贡献。理论结果与实验符合得很好,且比前人的计算,尤其是g//和A//有明显的改进,说明对这类共价性较强的体系,配体轨道和旋轨耦合作用的贡献不能忽略。
2008, 37(4): 558-560.
摘要:
采用基于密度泛函理论的从头算对bcc和fcc过渡金属中氦原子的稳定性进行了研究。计算结果表明,除了V和Nb外,不管是bcc还是fcc,氦都是在替换位置最稳定。对于间隙位置,在bcc过渡金属中,氦在四面体位置比八面体位置更稳定,而在fcc过渡金属中,间隙氦的稳定位置没有规律可循。对有磁性的bcc Fe和fcc Ni进行自旋和非自旋极化研究,发现金属的磁性对间隙氦的稳定位置没有直接的影响。
采用基于密度泛函理论的从头算对bcc和fcc过渡金属中氦原子的稳定性进行了研究。计算结果表明,除了V和Nb外,不管是bcc还是fcc,氦都是在替换位置最稳定。对于间隙位置,在bcc过渡金属中,氦在四面体位置比八面体位置更稳定,而在fcc过渡金属中,间隙氦的稳定位置没有规律可循。对有磁性的bcc Fe和fcc Ni进行自旋和非自旋极化研究,发现金属的磁性对间隙氦的稳定位置没有直接的影响。
2008, 37(4): 561-564.
摘要:
根据螺纹波导中模式间的耦合方程组及冷腔色散方程进行了数值计算,分析了2个模式的相互耦合机理。基于圆柱形波导中线性极化TE11模式存在极化简并的特性,将线极化TE11脉冲作为1个探针,采用粒子模拟软件对该腔体进行了3维冷腔模拟;并将模拟结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致。通过计算机模拟得出了混合模式的电场等位线分布图,结合色散方程数值计算分析了内开槽螺纹几何特性变化对波导色散特性的影响规律。
根据螺纹波导中模式间的耦合方程组及冷腔色散方程进行了数值计算,分析了2个模式的相互耦合机理。基于圆柱形波导中线性极化TE11模式存在极化简并的特性,将线极化TE11脉冲作为1个探针,采用粒子模拟软件对该腔体进行了3维冷腔模拟;并将模拟结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致。通过计算机模拟得出了混合模式的电场等位线分布图,结合色散方程数值计算分析了内开槽螺纹几何特性变化对波导色散特性的影响规律。
2008, 37(4): 565-568.
摘要:
提出一种粗糙集-神经网络集成的无线传感器网络(WSN)节点故障诊断新方法。根据无线传感器网络的应用环境和故障特征得到诊断决策表,利用改进的粗糙集中的归纳属性约简算法对诊断决策表进行属性约简,用Hamming网络建立一套故障分类的方法。仿真实验结果显示,该诊断算法在进行WSN节点故障诊断时,诊断准确性高,通信代价小,能耗低,鲁棒性高。
提出一种粗糙集-神经网络集成的无线传感器网络(WSN)节点故障诊断新方法。根据无线传感器网络的应用环境和故障特征得到诊断决策表,利用改进的粗糙集中的归纳属性约简算法对诊断决策表进行属性约简,用Hamming网络建立一套故障分类的方法。仿真实验结果显示,该诊断算法在进行WSN节点故障诊断时,诊断准确性高,通信代价小,能耗低,鲁棒性高。
2008, 37(4): 569-573.
摘要:
提出了一种基于粒子群优化的广义T-S模糊模型参数学习方法。该方法用离散二进制微粒位置表示模型的结构参数,用普通微粒位置表示模型规则中模糊集隶属函数的参数;这两种微粒位置联合体构成一个模型完整的前件参数集。每一学习循环分两步,前一步用粒子群进化迭代调整所有前件参数,后一步用正交最小二乘法估计后件参数。该方法不需任何先验知识,运算量小,能产生紧凑的模糊模型。非线性动态系统模糊建模的数字仿真说明了该方法的有效性。
提出了一种基于粒子群优化的广义T-S模糊模型参数学习方法。该方法用离散二进制微粒位置表示模型的结构参数,用普通微粒位置表示模型规则中模糊集隶属函数的参数;这两种微粒位置联合体构成一个模型完整的前件参数集。每一学习循环分两步,前一步用粒子群进化迭代调整所有前件参数,后一步用正交最小二乘法估计后件参数。该方法不需任何先验知识,运算量小,能产生紧凑的模糊模型。非线性动态系统模糊建模的数字仿真说明了该方法的有效性。
2008, 37(4): 574-577.
摘要:
非线性模拟电路瞬态测试激励信号的参数对电路故障识别率影响很大,在搜索最佳激励信号的过程中,需建立非线性模拟电路的系统模型。Elman网络是一种递归神经网络,能逼近任意动态非线性系统。该文用一种改进的Elman网络建立故障电路和非故障电路的系统模型,用遗传算法搜索最佳瞬态测试激励信号参数,仿真实验结果表明经过该方法优化后的激励信号能大大提高非线性模拟电路的故障识别率。
非线性模拟电路瞬态测试激励信号的参数对电路故障识别率影响很大,在搜索最佳激励信号的过程中,需建立非线性模拟电路的系统模型。Elman网络是一种递归神经网络,能逼近任意动态非线性系统。该文用一种改进的Elman网络建立故障电路和非故障电路的系统模型,用遗传算法搜索最佳瞬态测试激励信号参数,仿真实验结果表明经过该方法优化后的激励信号能大大提高非线性模拟电路的故障识别率。
2008, 37(4): 578-581.
摘要:
介绍了激光刀口法声表面波(SAW)分布图像化高速测量系统的原理和系统构成,并进行了测试验证。通过将声表面波传播时引起的被测件表面微变转换为入射到光电二极管的光量变化,转换出的电信号下变频到中频进行检波和鉴相后输入到高速数据采集器,实现了约20 min测试2 620(x)×410(y)点阵,获取的声表面波振幅和相位数据重构声表面波分布的图像。
介绍了激光刀口法声表面波(SAW)分布图像化高速测量系统的原理和系统构成,并进行了测试验证。通过将声表面波传播时引起的被测件表面微变转换为入射到光电二极管的光量变化,转换出的电信号下变频到中频进行检波和鉴相后输入到高速数据采集器,实现了约20 min测试2 620(x)×410(y)点阵,获取的声表面波振幅和相位数据重构声表面波分布的图像。
2008, 37(4): 582-585.
摘要:
在分析了最小跳数路由算法的局限性基础上提出了最优跳数算法,该算法充分考虑了无线传感器网络的跳数、能量、负载问题,以求在三者平衡中达到网络路由的最优。通过对最优跳数算法进行的仿真,显示研究成果可以有效地提高无线传感器网络路由的可靠性和稳定性,能够达到平面路由算法的最好效果,即通过传输数据量较小的邻点信息表,就可以高效、可靠地传输有效数据,得到很高的有效数据率。
在分析了最小跳数路由算法的局限性基础上提出了最优跳数算法,该算法充分考虑了无线传感器网络的跳数、能量、负载问题,以求在三者平衡中达到网络路由的最优。通过对最优跳数算法进行的仿真,显示研究成果可以有效地提高无线传感器网络路由的可靠性和稳定性,能够达到平面路由算法的最好效果,即通过传输数据量较小的邻点信息表,就可以高效、可靠地传输有效数据,得到很高的有效数据率。
2008, 37(4): 586-589.
摘要:
针对拒绝服务攻击的特点,提出了一种采用数据挖掘技术的防御模型。该模型以实时抽样流量作为数据来源,采用关联分析法提取可信IP列表用于数据包的过滤,并利用贝叶斯分类算法对数据包的危险等级进行评估。该模型弥补了传统的基于可信IP列表过滤的不足,并在防御攻击时能有效区分正常流量与异常流量。实验证明该模型能够对拒绝服务攻击进行有效、实时的防御。
针对拒绝服务攻击的特点,提出了一种采用数据挖掘技术的防御模型。该模型以实时抽样流量作为数据来源,采用关联分析法提取可信IP列表用于数据包的过滤,并利用贝叶斯分类算法对数据包的危险等级进行评估。该模型弥补了传统的基于可信IP列表过滤的不足,并在防御攻击时能有效区分正常流量与异常流量。实验证明该模型能够对拒绝服务攻击进行有效、实时的防御。
2008, 37(4): 590-593.
摘要:
分析了RMIPv6协议在IP移动性管理中的优势和不足,提出了一种新的基于区域发现的改良方案。该方案通过接入路由器的区域通告信息和预置的约束条件,让移动节点可以提前做好切换的准备工作,能有效降低RMIPv6在区域位置更新时所花费的代价。通过对OSPF协议的报头扩展对该方案进行了仿真和性能分析,证明了其在位置更新代价上所具有的优势。
分析了RMIPv6协议在IP移动性管理中的优势和不足,提出了一种新的基于区域发现的改良方案。该方案通过接入路由器的区域通告信息和预置的约束条件,让移动节点可以提前做好切换的准备工作,能有效降低RMIPv6在区域位置更新时所花费的代价。通过对OSPF协议的报头扩展对该方案进行了仿真和性能分析,证明了其在位置更新代价上所具有的优势。
2008, 37(4): 594-597.
摘要:
远程文件快速同步在文件备份与恢复、Web缓存等应用场景有广泛的应用。该文给出了一种新的文件快速远程同步方法,在客户端计算文件新旧版本之间的状态差异集和在服务器端重放文件状态差异集实现文件内容差异同步和重命名优化;给出了文件状态差异集的生成、重放和优化方法。实验结果表明,与rsync相比,文件内容差异同步网络流量显著降低,同时,重命名优化网络流量为KB级,与文件长度无关,显著地降低了网络流量。
远程文件快速同步在文件备份与恢复、Web缓存等应用场景有广泛的应用。该文给出了一种新的文件快速远程同步方法,在客户端计算文件新旧版本之间的状态差异集和在服务器端重放文件状态差异集实现文件内容差异同步和重命名优化;给出了文件状态差异集的生成、重放和优化方法。实验结果表明,与rsync相比,文件内容差异同步网络流量显著降低,同时,重命名优化网络流量为KB级,与文件长度无关,显著地降低了网络流量。
2008, 37(4): 598-601.
摘要:
许多嵌入式系统依靠单电池供电。基于嵌入式实时操作系统,提出了一种具有通用性的松弛任务模型,并在此基础上根据电池剩余电能设计了相应的实时调度算法来防止在任务运行过程中耗尽不可充电电源的电能所引起的失效。结果表明,该模型能够有效及时地根据剩余电池电能来调整任务周期,使之能够在使命时间内正确完成计算任务,在一定程度上解决了电池电能对使命时间的约束问题。
许多嵌入式系统依靠单电池供电。基于嵌入式实时操作系统,提出了一种具有通用性的松弛任务模型,并在此基础上根据电池剩余电能设计了相应的实时调度算法来防止在任务运行过程中耗尽不可充电电源的电能所引起的失效。结果表明,该模型能够有效及时地根据剩余电池电能来调整任务周期,使之能够在使命时间内正确完成计算任务,在一定程度上解决了电池电能对使命时间的约束问题。
2008, 37(4): 602-605.
摘要:
为了提高Ad hoc网络中高等级节点的接入能力,提出了一种新的二进制负指数退避算法,该算法中高等级节点在分组发送成功时将竞争窗口设为普通节点的最小竞争窗口,在发生碰撞时竞争窗口随着退避次数的增加而呈负指数规律减小。仿真结果表明,该算法能够显著提高高等级节点的接入能力,提高了其业务吞吐量,并降低了端到端传输时延。
为了提高Ad hoc网络中高等级节点的接入能力,提出了一种新的二进制负指数退避算法,该算法中高等级节点在分组发送成功时将竞争窗口设为普通节点的最小竞争窗口,在发生碰撞时竞争窗口随着退避次数的增加而呈负指数规律减小。仿真结果表明,该算法能够显著提高高等级节点的接入能力,提高了其业务吞吐量,并降低了端到端传输时延。
2008, 37(4): 606-609,629.
摘要:
提出了一种基于自动机理论的性能评估方法,通过在有限自动机模型中增加描述观测的时间序列,来扩展其对数据关联过程的表达能力;使用时序有限自动机模型来描述关联处理算法的模型;使用带时间属性的字符串表示目标航迹。对数据关联的时序有限自动机模型进行一致性和可达性分析,并在此基础上给出了性能评估算法。实验结果证明该方法可以有效地评价关联算法的性能。
提出了一种基于自动机理论的性能评估方法,通过在有限自动机模型中增加描述观测的时间序列,来扩展其对数据关联过程的表达能力;使用时序有限自动机模型来描述关联处理算法的模型;使用带时间属性的字符串表示目标航迹。对数据关联的时序有限自动机模型进行一致性和可达性分析,并在此基础上给出了性能评估算法。实验结果证明该方法可以有效地评价关联算法的性能。
2008, 37(4): 610-613.
摘要:
采用光线投射算法对二维(2D)图片实现三维(3D)重建,用3线性插值算法计算每个采样点的颜色值和不透明度,提高三维重建图像后的精度。该算法实现主要借助于OpenGL函数库及其三维观察矩阵,以其精确计算规则三维数据场在观察方向上的二维投影区域,减少了光线投射算法中投射光线数量。根据Phone光照模型为数据场预先计算和保存明暗表,并通过优化常规现实代码,有效地提高了光线投射体绘制算法的效率。该算法既保证了精度,又提高了显示的速度。
采用光线投射算法对二维(2D)图片实现三维(3D)重建,用3线性插值算法计算每个采样点的颜色值和不透明度,提高三维重建图像后的精度。该算法实现主要借助于OpenGL函数库及其三维观察矩阵,以其精确计算规则三维数据场在观察方向上的二维投影区域,减少了光线投射算法中投射光线数量。根据Phone光照模型为数据场预先计算和保存明暗表,并通过优化常规现实代码,有效地提高了光线投射体绘制算法的效率。该算法既保证了精度,又提高了显示的速度。
2008, 37(4): 614-617.
摘要:
提出一种以存储为中心的交易和认证模型(SCTAM)及其水印协议,将信息集中存储在交易中心(TC),TC自主处理任务不受外部干预,保障了信息的安全和一致性。User不直接和Owner交互,而是与TC交互购买产品。Judge仲裁过程不需Owner和User参与,实现了公平性。不同的水印技术分别用于Owner和User的水印的嵌入和提取,保障了水印的安全。SCTAM能够解决迄今发现的所有水印协议相关的问题,并简化了水印协议的设计。
提出一种以存储为中心的交易和认证模型(SCTAM)及其水印协议,将信息集中存储在交易中心(TC),TC自主处理任务不受外部干预,保障了信息的安全和一致性。User不直接和Owner交互,而是与TC交互购买产品。Judge仲裁过程不需Owner和User参与,实现了公平性。不同的水印技术分别用于Owner和User的水印的嵌入和提取,保障了水印的安全。SCTAM能够解决迄今发现的所有水印协议相关的问题,并简化了水印协议的设计。
2008, 37(4): 618-620.
摘要:
利用2,2,3,3-tetraphenyl-4,4-bisthienylsilole (TPBTSi)作为发光材料,采用真空镀膜的方法制备双层器件ITO/N,bis (1-naphthyl)(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine (NPB)/TPBTSi/Mg:Ag;在此基础上,利用N'-diphenyl-N,N'-tri-(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3)作为电子传输材料,以TPBTSi为发光层制备了结构为ITO/NPB/TPBTSi/Alq3/Mg:Ag的三层有机发光器件。结果表明,与双层器件相比,三层器件的发光性能得到很大提高,发光光谱谱峰位于516 nm处,即TPBTSi的特征光谱,CIE坐标为(0.275,0.448),且不随电压的改变而变化。在15 V的驱动电压下,器件的最大亮度和流明效率分别为7 032 cd/m2和0.79 lm/W。
利用2,2,3,3-tetraphenyl-4,4-bisthienylsilole (TPBTSi)作为发光材料,采用真空镀膜的方法制备双层器件ITO/N,bis (1-naphthyl)(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine (NPB)/TPBTSi/Mg:Ag;在此基础上,利用N'-diphenyl-N,N'-tri-(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3)作为电子传输材料,以TPBTSi为发光层制备了结构为ITO/NPB/TPBTSi/Alq3/Mg:Ag的三层有机发光器件。结果表明,与双层器件相比,三层器件的发光性能得到很大提高,发光光谱谱峰位于516 nm处,即TPBTSi的特征光谱,CIE坐标为(0.275,0.448),且不随电压的改变而变化。在15 V的驱动电压下,器件的最大亮度和流明效率分别为7 032 cd/m2和0.79 lm/W。
2008, 37(4): 621-623.
摘要:
采用先形成P-body区再生长栅氧化层的新工艺流程和薄栅氧化层配合Si3N4-SiO2钝化层加固工艺,研制出一种抗总剂量辐照加固功率VDMOS器件。给出了该器件的常态参数和总剂量辐照的实验数据,通过和二维数值仿真比较,表明实验数据和仿真数据能较好吻合。对研制的功率VDMOS器件在X射线模拟源辐照总剂量972×103 rad (Si)下,阈值电压仅漂移-1 V。结果证明,工艺改善了功率VDMOS器件的抗总剂量辐照能力。
采用先形成P-body区再生长栅氧化层的新工艺流程和薄栅氧化层配合Si3N4-SiO2钝化层加固工艺,研制出一种抗总剂量辐照加固功率VDMOS器件。给出了该器件的常态参数和总剂量辐照的实验数据,通过和二维数值仿真比较,表明实验数据和仿真数据能较好吻合。对研制的功率VDMOS器件在X射线模拟源辐照总剂量972×103 rad (Si)下,阈值电压仅漂移-1 V。结果证明,工艺改善了功率VDMOS器件的抗总剂量辐照能力。
2008, 37(4): 624-626.
摘要:
采用熔体快淬法制备成分为NdxFe94-xB6(x=9.5,10.5,11.5)的纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe材料。研究了稀土Nd含量对该材料的微波磁导率和自然共振峰频率的影响。采用XRD、VSM、矢量网络分析仪等方法对材料相组成、微结构、静态磁性能及微波磁导率特性进行测试分析。结果表明:当Nd的原子百分含量由9.5%增加至11.5%,材料的自然共振峰频率由6.53 GHz增加至15.91 GHz,微波磁导率μ"max由1.59(x=9.5)降至0.56(x=11.5)。
采用熔体快淬法制备成分为NdxFe94-xB6(x=9.5,10.5,11.5)的纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe材料。研究了稀土Nd含量对该材料的微波磁导率和自然共振峰频率的影响。采用XRD、VSM、矢量网络分析仪等方法对材料相组成、微结构、静态磁性能及微波磁导率特性进行测试分析。结果表明:当Nd的原子百分含量由9.5%增加至11.5%,材料的自然共振峰频率由6.53 GHz增加至15.91 GHz,微波磁导率μ"max由1.59(x=9.5)降至0.56(x=11.5)。
2008, 37(4): 627-629.
摘要:
通过分析知经典的将图像分割成C类的常用的模糊C-均值聚类算法(FCMA)依赖于初始聚类中心的选择,通常得到的是局部最优解而并非全局最优解,又由于遗传算法能搜索到全局最优解,因此将遗传算法(GA)与FCMA相结合,对MRI直接进行聚类,利用遗传算法搜索全局最优解,从而有效地避免了模糊C-均值聚类算法收敛到局部最优的问题,并在此基础上实现了对MRI的分割,得到了比较满意的效果。
通过分析知经典的将图像分割成C类的常用的模糊C-均值聚类算法(FCMA)依赖于初始聚类中心的选择,通常得到的是局部最优解而并非全局最优解,又由于遗传算法能搜索到全局最优解,因此将遗传算法(GA)与FCMA相结合,对MRI直接进行聚类,利用遗传算法搜索全局最优解,从而有效地避免了模糊C-均值聚类算法收敛到局部最优的问题,并在此基础上实现了对MRI的分割,得到了比较满意的效果。
2008, 37(4): 630-633.
摘要:
采用fluo-4标记的乳鼠心肌细胞钙离子实时激光扫描共聚焦光学切片呈现为点状分布的荧光图像,并且受到噪声的严重干扰,细胞荧光图像在分布上没有连续的边缘;而采用处理静态荧光图像的方法处理这种图像存在很大的困难。该文就心肌细胞Ca2+离子定量研究过程中遇到的问题,提出一种基于马尔可夫场和空间点模式特征聚类相似性测度的自适应图像分割算法。该算法能以统一的标准从不同深度的光学切片中分割出需要分析的细胞钙离子活动区域,对其他利用激光共聚焦技术做动态分析的研究有很好的参考价值。
采用fluo-4标记的乳鼠心肌细胞钙离子实时激光扫描共聚焦光学切片呈现为点状分布的荧光图像,并且受到噪声的严重干扰,细胞荧光图像在分布上没有连续的边缘;而采用处理静态荧光图像的方法处理这种图像存在很大的困难。该文就心肌细胞Ca2+离子定量研究过程中遇到的问题,提出一种基于马尔可夫场和空间点模式特征聚类相似性测度的自适应图像分割算法。该算法能以统一的标准从不同深度的光学切片中分割出需要分析的细胞钙离子活动区域,对其他利用激光共聚焦技术做动态分析的研究有很好的参考价值。
2008, 37(4): 634-636,640.
摘要:
混合威布尔分布模型常用来分析具有多种失效模式的机械系统或零部件的可靠性寿命数据,为提高混合威布尔分布未知参数估计的精度,利用非线性最小二乘理论,建立了小子样条件下两重混合威布尔分布参数优化估计模型,将L-M算法用于优化求解。以概率图参数估计法的结果作为迭代初始值,提高了迭代求解的速度。计算实例表明利用该方法估计混合威布尔分布参数是可行的,而且能够获得较精确的结果。
混合威布尔分布模型常用来分析具有多种失效模式的机械系统或零部件的可靠性寿命数据,为提高混合威布尔分布未知参数估计的精度,利用非线性最小二乘理论,建立了小子样条件下两重混合威布尔分布参数优化估计模型,将L-M算法用于优化求解。以概率图参数估计法的结果作为迭代初始值,提高了迭代求解的速度。计算实例表明利用该方法估计混合威布尔分布参数是可行的,而且能够获得较精确的结果。
2008, 37(4): 637-640.
摘要:
利用有限元软件ANSYS对LiTaO3薄膜热释电红外探测器进行热分析;研究了敏感元绝热层的厚度与热导率以及基底的厚度及材料对热分析结果的影响;提出了优化方案,并给出优化前后仿真的对比结果。分析结果表明,探测器的热响应随绝热层的厚度增加而增加,随绝热层的热导率降低而增加。在硅、镍、蓝宝石三种基底材料中,使用蓝宝石的探测器的热响应效果最佳。在绝热层厚度为2 μm的情况下,基底的厚度对探测器响应的影响可以忽略。实验测试结果证实了优化模型的有效性。
利用有限元软件ANSYS对LiTaO3薄膜热释电红外探测器进行热分析;研究了敏感元绝热层的厚度与热导率以及基底的厚度及材料对热分析结果的影响;提出了优化方案,并给出优化前后仿真的对比结果。分析结果表明,探测器的热响应随绝热层的厚度增加而增加,随绝热层的热导率降低而增加。在硅、镍、蓝宝石三种基底材料中,使用蓝宝石的探测器的热响应效果最佳。在绝热层厚度为2 μm的情况下,基底的厚度对探测器响应的影响可以忽略。实验测试结果证实了优化模型的有效性。
